FHE: Gizlilik Hesaplamalarının Geleceği

FHE( tam homomorfik şifreleme ), şifreli veriler üzerinde doğrudan hesaplama yapmaya izin veren gelişmiş bir şifreleme teknolojisidir ve böylece gizliliği korurken verileri işler. Bu teknoloji finans, sağlık, bulut bilişim gibi birçok alanda geniş bir uygulama potansiyeline sahiptir, ancak şu anda ticarileşmesi zaman alacaktır, esas olarak büyük hesaplama ve bellek maliyetleri nedeniyle.

FHE'nin Temel İlkeleri

FHE'nin temeli, orijinal bilgiyi çok terimli fonksiyonlar aracılığıyla gizlemektir. Şifreleme süreci şunları içerir:

1. Anahtar polinomunu seçin
2. Rastgele çok terimli oluşturma
3. Küçük "hata" çok terimli oluşturma
4. Açık metni yukarıdaki çok terimli ile birleştirerek şifreleyin

Bu yöntem basit brute force saldırılarını engelleyebilir, ancak gürültü sorununu da beraberinde getirir. Gürültü birikimi sorununu çözmek için, FHE birkaç anahtar teknoloji kullanmıştır:

• Anahtar değiştirme: Sıkıştırılmış şifreli metin boyutu
• Modül geçişi: gürültü artışını kontrol et
• Özelleştirme: Gürültüyü başlangıç seviyesine sıfırlamak

Mevcut ana akım FHE çözümleri, sonsuz derinlikte hesaplama sağlamak için kendi kendine başlatma teknolojisine dayanmaktadır.

FHE'nin Karşılaştığı Zorluklar

FHE'nin en büyük zorluğu büyük hesaplama maliyetidir. Normal hesaplamalara kıyasla, FHE'nin hesaplama hızı birkaç milyon kat daha yavaş olabilir. Bu sorunu çözmek için, ABD'nin DARPA'sı DPRIVE programını başlattı, amacı FHE'nin hesaplama hızını normal hesaplamanın 1/10'una çıkarmaktır. Temel olarak aşağıdaki birkaç alana odaklanılmaktadır:

1. İşlemci kelime boyutunu artır
2. Özel ASIC işlemcileri geliştirin
3. MIMD Paralel Mimarisi Oluşturma

Yavaş bir ilerleme kaydedilmesine rağmen, uzun vadede FHE teknolojisi hala önemli bir anlam taşımaktadır, özellikle hassas verilerin işlenmesi açısından.

FHE'nin Blok Zincirindeki Uygulamaları

Blockchain alanında, FHE esas olarak veri gizliliğini korumak için kullanılır, uygulama senaryoları şunları içerir:

• Zincir üstü gizlilik
• AI eğitim verisi gizliliği
• Zincir üstü oylama gizliliği
• Zincir üzerindeki işlem gizliliği denetimi

FHE, MEV sorununu çözmek için potansiyel çözümlerden biri olarak da görülmektedir. Ancak tamamen şifrelenmiş işlemler bazı sorunlar da getirebilir, örneğin ağın işlem hacmini azaltması gibi.

Ana FHE Projeleri

Şu anda FHE projesi esas olarak Zama tarafından sağlanan teknik kütüphane üzerine inşa edilmiştir, ana projeler şunlardır:

• Fhenix: Gizlilik odaklı Optimism Layer 2 inşa etmek
• Privasea: FHE kullanarak LLM veri işlemleri
• Inco Network: FHE Layer 1'i inşa etme
• Arcium: FHE, MPC ve ZK gibi teknolojileri birleştirir
• Mind Network: FHE tabanlı Restaking çözümü

Gelecek Vizyonu

FHE teknolojisi hala erken aşamadadır ve birçok zorlukla karşı karşıyadır:

1. Yüksek maliyetler ve mühendislik zorluğu
2. Ticarileşme görünümü belirsiz.
3. Sermaye yatırımı eksikliği

Ancak daha fazla sermaye ve yetenek girişi ile, FHE teknolojisinin atılım yapması bekleniyor. Özellikle FHE çipinin uygulanmasının ardından, bu teknoloji savunma, finans, sağlık gibi sektörlerde derin değişimler getirecektir.